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汉明码的优化设计 电子信息工程本4班 提纲 研究现状和研究意义 汉明码的编码原理 汉明码的纠错步骤及设计方案 软件实现及功能仿真 汉明码的编码原理 编码步骤： (1) 确定最小的监督位数； (2) 原有信息和监督位一起编成新码字, 选择监督 位以满足必要的奇偶条件； (3) 对所接收的信息作所需的奇偶检查； (4) 如果所有的奇偶检查结果均为正确的, 则认为信息无错误；如果发现有一个或多个错了, 则错误的位由这些检查的结果来唯一地确定。 汉明码的纠错性能分析及设计方案 备份行(或列)方案 在存储芯片的设计与制造过程中增加若干备份的行(或列) 。在芯片测试时,若发现失效的行(或列) ,则通过激光(或电学)的处理,用备份行(或列)去代替。优点是设计简单,管芯面积增加较少,电路速度没有损失。 纠错编码方案 在存储芯片内部采用纠错编码，自动检测并纠正错误。不需要额外的测试和纠正错误等工艺环节，除提高成品率外，还对可靠性有明显改进。优点是特别适合ROM，在对速度要求不高的情况下也可用于RAM。 软件实现及功能仿真 基于单片机的汇编语言汉明码测试程序 16 位汉明码编码子程序流程图 汉明码解码子程序流程图 汉明码编码功能仿真 FPGA 实现汉明码译码及功能仿真 谢谢老师！ 谢谢各位评审专家 ！ 谢谢各位老师和同学！ * * 研究现状和研究意义 并行级联卷积码的发现引起了人们对并行级联分组码的研究, 国内在并行级联汉明码的基础上提出一种新型的码—并行级联扩展汉明码，性能良好。 在简要介绍汉明码编码原理的基础上，通过对汉明码重新组织排列，在不增加代码冗余度的前提下，提高汉明码抗突发干扰的能力，给出软件实现和功能仿真，在不加大码距的同时，提高汉明码对突发干扰所产生差错的纠错能力，纠正多位连续的差错，能够在不同程度上恢复通信中发生的数据差错和丢失，降低数据丢失率，从而改善服务质量。 开始 把11个字节数据读入缓存合成8个11位数据供编码使用 根据校验矩阵得到的校验码进行偶校验，将校验结果分别放在D1、D2、D4、D8、D16位 11个字节的数据是否处理完毕？ 对汉明码进行打乱排列 结束 开始 恢复汉明码正常排列次序 将1个汉明码读入工作寄存器R3、R4 保存全字节偶校验结果 按16比特汉明码计算校验值C4C3C2C1 C4C3C2C1-0? 全字节偶校验结果是否为零? 设立出错标志 根据C4C3C2C1的值进行纠错 输出8比特信息位 15个字节汉明码是否处理完毕？ 结束 Y N N N Y HAMENC DATAIN[0...3] HAMOUT[0...7] DATAIN[0...3] HAMOUT[0...7] 0 汉明编码电路模块 汉明编码功能仿真图 S1S2S3S4 =奇数 S1S2S3S4=0 初始化S1S2S3S4 有1位错，纠错 输出信息位 没错，输出信息位 两位错，重发 Y Y N N （8 ,4）汉明码译码算法流程图 HAMDEC DATAOUT[0...3] HAMIN[0...7] SEC DED NE DATAOUT[0...3] SEC DED NE HAMIN[0...7] 0 汉明译码功能模块 Hamden_de B[0...3] A[0...3] SEC DED NE B[0...3] SEC DED NE A[0...3] 0 汉明编译码功能模块 (8,4)汉明码编译码综合仿真图 *